普林斯頓大學的科學家們發現，白令陸橋直到35700年前才被淹沒，其完全出現只是在人類遷徙到美洲前不久。一項新的研究顯示，白令陸橋，這個曾經連接亞洲和阿拉斯加的地帶，在最後一個冰河時代出現的時間遠遠晚於之前的想像。這一意外的發現縮短了人類首次從亞洲跨越白令陸橋遷移到美洲的時間窗口。

這些樣本是在1994年美國海岸警衛隊的破冰船”極地之海”號上收集的，這是一次雄心勃勃的跨北極探險。資料來源：美國海岸警衛隊

這些發現還表明，氣候和全球冰量之間的直接關係可能沒有科學家們想像的那麼直接，這使人們對導致冰期週期的一系列事件的一些解釋產生了懷疑。這項研究於12月27日發表在《美國國家科學院院刊》上。

普林斯頓大學的博士後研究員、該研究的共同主要作者Jesse Farmer說：”這個結果完全出乎意料。事實證明，我們對來自北冰洋底部的沉積物的研究不僅告訴我們過去的氣候變化，而且還告訴我們人類歷史上的一次大遷徙。”

在最後一次冰川期，低海平面暴露了一個在西伯利亞和阿拉斯加之間的廣闊陸地區域，被稱為白令海峽，其中包括白令陸橋。資料來源：國家公園管理局

在地球歷史上週期性的冰期中，全球海平面下降，因為越來越多的地球水被鎖在巨大的冰蓋中。在每個冰期結束時，隨著氣溫升高，冰原融化，海平面上升。這些冰期週期在地球歷史的最後300萬年中不斷重複，但其原因卻很難確定。

通過重建北冰洋在過去5萬年的歷史，研究人員發現，冰原的增長以及由此產生的海平面下降發生得出奇地快，而且在最後一個冰川週期中比以前的研究表明的要晚得多。這意味著冰原的變化可能比以前想像的更快。

在最後一個冰河時代的高峰期，即所謂的最後冰川期，低海平面暴露了一個在西伯利亞和阿拉斯加之間延伸的廣闊陸地區域，稱為白令海峽，其中包括白令陸橋。今天取代它的是一條被稱為白令海峽的水路，它連接著太平洋和北冰洋。

根據對全球溫度和海平面的估計記錄，科學家們認為白令陸橋出現在大約7萬年前，遠在最後一次冰川期之前。

但是新的數據顯示，海平面變得足夠低，使陸橋在35700年前才出現。這一發現特別令人驚訝，因為在海平面下降的時候，全球溫度相對穩定，這引起了人們對溫度、海平面和冰量之間相關性的質疑。

“值得注意的是，這些數據表明，冰原的變化不僅僅是對全球氣候的反應，Farmer說。”例如，冰量的變化可能是夏季陽光照射到冰面的強度變化的直接結果。”

普林斯頓大學地質和地球物理科學的杜森伯里教授和法默的博士後導師丹尼爾-西格曼說：”這些發現似乎在我們目前對過去的冰原如何與氣候系統的其他部分相互作用的理解上捅了一個窟窿，包括溫室效應。我們的下一個目標是將這一記錄進一步向後延伸，以觀察同樣的趨勢是否適用於其他主要的冰蓋變化。科學界將渴望得到證實。”

人類從亞洲遷徙到北美的時間仍然沒有得到解決，但是遺傳學研究告訴我們，祖先的美洲原住民種群在大約36000年前與亞洲種群分道揚鑣，這與法默及其同事發現白令陸橋出現的時間相同。

“人們普遍認為，這座陸橋開放了一段時間，然後人類在某個時候跨越了它，”Sigman說。”但是我們的新數據表明，這座陸橋並沒有開放，它一開放，人類種群就進入了北美洲。”

這一發現提出了這樣的問題：為什麼人類在陸橋開放後就決定遷移，以及人類是如何在之前對地貌一無所知的情況下穿越陸橋的。

研究人員指出，他們在考慮這些影響時需要謹慎，因為解釋需要結合非常不同類型的信息，包括新數據以及人類遺傳學家和古人類學家的信息。他們期待著看到他們的成果如何被這些其他科學團體所借鑒。

為了重建白令海峽的歷史，Farmer和Sigman尋找一種海洋化學指紋。

太平洋水域攜帶高濃度的氮分子，這些氮分子具有獨特的化學成分，被稱為同位素比率。今天，來自太平洋的水向北穿過白令海峽進入北冰洋，攜帶著可追踪的氮同位素比率。

通過測量北冰洋底部沉積物中的氮同位素，Farmer發現，當白令海峽在最後一個冰期的高峰期被關閉時，太平洋的氮指紋消失了，正如預期的那樣。

但是，當法默繼續他的分析，進一步追溯到大約5萬年前時，他發現太平洋氮氣指紋的回歸時間遠遠超過了研究人員的想像。這種變化太大，除了以前白令海峽的開放外，不可能有其他的變化。

為了了解對全球海平面的影響，法默和西格曼與加州大學聖克魯茲分校的海平面專家和地球與行星科學教授塔瑪拉-皮科合作，她是普林斯頓大學2014級本科生，也是該論文的共同第一作者。皮科將法默的結果與基於冰原增長的不同情景的海平面模型進行了比較。

Farmer的氮氣分析提供了一套新的證據，以支持皮克關於最後冰期海平面的研究。這為這個時期的全球海平面提供了一個完全獨立的條件約束。一些被提出的冰原歷史相差甚遠，而我們能夠看看預測的海平面在白令海峽會是什麼樣子，特別是哪些與氮氣數據一致。

“這項研究匯集了北冰洋、氮氣循環和全球海平面方面的專家。而其結果不僅對氣候和海平面有影響，而且對人類史前史也有影響，”Farmer說。”古氣候研究的一個令人激動的方面是有機會在如此廣泛的學科範圍內進行合作”。